The development of new superconductors capable of generating fields over 20 T at 4.2 K is useful for NMR magnets, fusion magnets, ets. A15 Nb_3Al and Nb_3(Al, Ge) whose upper critical fields H_<c2> (4.2 K) exceed 30 T are attractive for matching these requirements. However, it is difficult to obtain the stoichiometric A15 composition of Nb_3Al and Nb_3(Al, Ge), which is stable at elevated temperatures above -1800ﾟC.Moreover, the direct diffusion reaction between Nb and Al at ordinary temperatures produces only intermediate compounds richer in Al. In the present study, A15 Nb_3(Al, Ge) tapes have been prepared by a new reaction process between the sigma-phase Nb_2(Al, Ge) and Nb. Fabrication of a tape specimen using the sigma/Nb powder composite encased in a Nb sheath has been successfully performed without intermediate annealing. Heat treatment at 1300ﾟC produces almost single phase A15 Nb_3(Al, Ge). The T_c transition width is much reduced in the tape specimen compared to the bulk spe
… Morecimen. The highest onset T_c obtained in the tape specimen is 18.0 K.The finer sigma-phase and Nb starting powders yield pronounced improvement in J_c at magnetic fields throughout from 10 to 25 T.A J_c of over 2.5X10^4 A/cm^2 has been obtained at 21.5 T and 4.2 K.The addition of Mgo powder is newly found to be effective for enhancing J_c and reducing the peak effect. The Nb_3(Al, Ge) tape prepared in the present study may be promising for generating fields over 20 T at 4.2 K.The mechanical alloying between the sigma-phase and Nb powders will be studied in future for reducing the reaction temperature.試料断面のX線回折図形では、1200℃の熱処理ではσ相がまだ残留しているが、1300℃の熱処理を行うとほとんどA15相のピークのみとなり、1300℃で短時間熱処理を行うことにより、ほぼ均質なA15相が生成された。出発物質をボールミル処理により微細化すると線材の臨界温度Tcが約1K改善され、onset Tc 18.0Kが得られた。線材の臨界電流密度Jcも、出発物質をボールミル処理をすることにより低磁界から高磁界まで全域にわたって改善され、ボールミルを12時間かけた混合粉末を用い、1300℃×2hの熱処理後、700℃×100hの焼鈍処理を行ったテープでは、23Tにおいても2.7×10^4A/cm^2以上の高いJcを得ることができた。また、無添加の試料では16〜17T付近でIc値が最大になるピーク効果がみられたが、MgOを5〜10%添加した試料は21.5Tまで200A以上のIcを示し、ピーク効果が改善された。このように出発物質の微細化やMgO添加により、高磁界特性の優れたNb_3(Al,Ge)線材を新しい製法で作製することに成功した。今後、σ相とNb粉末のメカニカルアロイングについて研究し、熱処理温度の低下をはかる。 Less